2. РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ И ОСАДОК ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА ТОРФЯНОМ ОСНОВАНИИ

в) ход осадки во времени;

г) прочность земляного полотна на динамические воздействие под-

Снагрузки, т.e. проверить допустимость колебаний земляного по-

лотна по услов ям в рационной прочности, если толщина насыпного

слоя меньше вел ч н, указанных в

. 1.5;

д) меропр ят я по повышению устойчивости основания насыпей,

ускорен ю дост жен я допустимой интенсивности осадки, а также по

вижной

исключен ю недопуст мых упругих колебаний.

ление возможности и степени опасности бокового выдавливания слабо-

го грунта из-под подошвы. На основе результатов расчета устойчивости

Д

должен быть сделан вывод о возможности использования торфяных

грунтов в основанииА, даны рекомендации по режиму (темпу) отсыпки

земляного полотна.

В качестве критерия обеспечения устойчивости основания при-

нимают отсутствие областей разрушения, т. е. областей, где сопротив-

И

ляемость сдвигу ниже величины опасных касательных напряжений.

Степень устойчивости основания оценивается величиной коэф-

фициента безопасности, определяемого по формуле

Kб

рб

,

(2.1)

рр

С

поставима со скоростью осадки (со скоростью уплотнения и упрочнения

торфяного основания) и эффект взвешивания успевает проявиться; при

этом определяют Кк рк : рк .

б

б р

Вел ч ну безопасной нагрузки для слоя торфа под насыпью опре-

глубины

Таблица 2.1

деляют по формуле

pб = Аφ· СW,

(2.2)

табл

. 2.1;

СW – расчетная величина

толщи, значен я его принимают по

сопрот вляемости грунта основания сдвигу, кПа.

Относ тельная глу

на расположе-

Значение параметра Аφ при угле

ния слоя с м н мальной сопротив-

внутреннего трения φ, град

ляемостью сдвигу (в долях от по-

луширины насыпи по подошве)

0

5

10

20

25

0,1

5,25

6,67

8,34

11,10

14,90

0,2

3,84

4,66

5,71

8,00

11,10

0,3

3,51

4,08

4,88

6,90

9,61

0,4

3,34

3,88

4,55

6,40

9,05

А

0,5

3,25 3,77

4,39

6,10

8,70

0,6

3,23

3,70

4,35

5,92

8,40

При расчете

на быструю

отсыпку значения сдвиговых

характе-

И

Величина расчетных нагрузок при быстрой

ррн

и медленной

ррк от-

С

сыпке насыпи определяется по формулам:

а) для насыпи с частичным выторфовыванием (см. рис. 1.10, а):

ррн

gγГР (hН НТЧ

S0

) pn ;

(2.3)

насыпив) для торфом в нижней части (см. рис. 1.11):

pк gγ

ГР

(h

h

) gγвзв(Н

ТЧ

S

0

h

) р

n ,

(2.4)

p

H

ГВ

ГР

ГВ

б) для плавающей насыпи (см. рис. 1.10, б):

pp

gγ

ГР (hH S0) pn

;

(2.5)

бА

pк

gγ

ГР

(h

h

) gγвзв(S

0

h

) p

n ,

(2.6)

p

Н

ГВ

ГР

ГВ

pнp

g(hГР γГР

hТН γТ) pn ;

(2.7)

ppк

g(hГР γГР

hВОЗ γТ) pn .

(2.8)

Принятие в формулах (2.3–2.8) обозначения hH , HТЧ , S0, hГР , hВОЗ ,

КГВ ,hТН

(м) понятны по рис. 1.10 и 1.11. Остальные обозначения сле-

дующие:

γГР и

γвзвГР

Д

плотность минерального грунта насыпи соответ-

3

ственно выше и ниже уровня грунтовых (поверхностных) вод, т/м ,

γГР =2 т/м3, γГРвзв = 1 т/м3; γТ

– плотность торфа в нижней части насыпи,

т/м3, γТ =1 т/м3; рn – величина расчетных напряжении на подошве насы-

пи от временной подвижной нагрузки, кПа:

pn 0,48Q

,

Н2

где Q – нагрузка на колесо расчетного автомобиля (автомобиль группы

A), Q = 49 кН; Н – толщина насыпного слоя грунта, м; для плавающей

насыпи H h S

0

; для насыпи с торфом в нижней части

H h

h .

H

ИH ТН

Таблица 2.2

В зависимости от величины

Глу-

Возможная осадка, м, при на-

бина

чальном коэффициенте пористо-

Kбн и Kбк торфяные основания де-

боло-

сти торфа Е0

лят на три типа.

та, м

Е0 ≤ 15

Е0 > 15

К I типу относятся основания,

2

0,5

0,9

для которых Kбк ≥1.

4

1,0

1.5

Устойчивость таких основа-

6

1,5

2,0

ний считается полностью обеспе-

8

2,0

2,5

ченной, независимо от интенсив-

ности возведен я насыпи. Для оснований I типа обычно не производят

лабораторных спытан й торфа на сдвиг, ограничиваясь лишь испыта-

Сниями на компресс ю консолидацию для решения вопроса о величине

осадки

ее дл тельности.

К т пу II-A относятся основания, для которых коэффициент безо-

пасности при быстрой отсыпке меньше I, а при медленной отсыпке –

больше

равен I, т.е. Kн < 1≤Kк . В таких условиях слабую толщу

ли

можно

спользовать в качестве основания лишь при обеспечении необ-

ходимого реж ма отсыпки насыпи.

К типу II-Б относятся основания, характеризуемые соотношением

0,2 ≤Kбк < 1.бДля о еспечения устойчивости таких оснований необходи-

мо предусматривать специальные технологические и конструктивные

или торфом устойчивой консистенции.

И

При проектировании насыпей высотой до 3 м тип основания допус-

С

Таблица 2.3

Класс фикация торфяных грунтов

влажностьПриродная

Сопротивление

Сжимаемость

прочностипогрунтаТип

Степень

Плотность

природном В залегании

- уплотне После - нагруз под ния кПа =49 кой р

% ,

3

сдвигу по крыльчат-

Модуль деформации

Модуль осадки lp,

R

ке СКР, кПа

%,W

разложеня

Зольность

γ,гсм/

Е, кПа, при нагрузке

мм/м, при нагрузке р,

Разновидность

р, кПа

кПа

б

торфяного

и

грунта

49

98

49

98

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

<25

М3

>43

>245

Торф сухой

<300

С3

>5

>41

>168

>245

>323

<100

<200

1

20–40

М3

>29

>123

(<200)

(<300)

С3

>32

>103

М3

18–26

245–133

<25

А

1

Торф маловлаж-

300–

С3

0,2–

100–250

200–370

41–22

168–88

245–147

323–225

ный

600

25–40

М3

0,15

41–17

123–59

(200–350)

(300–240)

1,2

С3

32–16

103–55

<25

M3

26–16

136–87

И

1

Торф средней

600–

C3

0,15–

22–16

90–66

250–400

370–500

влажности

900

0,10

Д147–108 225–108

(350–450)

(420–530)

M3

17–10

25–40

60–42

2

C3

16–11

56–35

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Торф очень влаж-

900–

<25

M3

0,10–

16–11

87–62

108–88

186–167

400–470

(500–550)

1

С

C3

16–11

62–46

ный

1200

25–40

M3

0,06

10–6

42–28

(450–550)

530–600)

2

Сапропель малой

б

влажности

<200

-

-

-

>20

>30

>300

-

<150

-

1,2

и

Сапропель средней

200–

30–15

300-100

-

150–400

-

2

влажности

500

-

-

-

20–10

Сапропель сильно-

500–

-

-

А

<98

-

400

-

2,3

влажный

1000

-

10–1

15–3

Сапропель избы-

точной влажности

<1000

-

-

-

<1

<3

-

-

-

-

3

(жидкий)

Д

Примечания: 1. Сапропелевые грунты (сапропель) представляют собой озерные отложения, образующиеся в водоемах в ре-

зультате отмирания животных и растительных организмов и оседания минеральных частиц, заносимых водой и ветром.

2. В грунте «зольность» принято считать:

М3 – малозольный торф (Z < 5%, т.е. потери при прокатывании П ≥ 95%);

С3 – торф средней зольности (Z от 5 до 20%, т.е. 95% > П ≥ 80%).

3. Без скобок даны определения значения модулей осадок, в скобках – максимальные.

И

4. Величины максимальных показателей ССК, Е и lp при промежуточных значениях влажности определяются интерполяцией.